三菱 HC-SFS102K AC サーボモーター

MELSERVO-J2S シリーズ | 1 kW | 2000 RPM | キー溝付き軸 | 17ビットアブソリュートエンコーダ | IP65

軸接続が譲れない場合

すべての機械的カップリングが摩擦と嵌合だけで成り立つわけではありません。サーボ軸に取り付けられるタイミングプーリー、スプロケット、ギアハブ、カムは、通常、逆トルク負荷の影響を受けます。そのような条件下では、まっすぐな滑らかな軸は危険です。三菱 HC-SFS102K は、機械加工されたキー溝付き軸でこれを直接解決し、モーター軸と対応するキー溝シートを備えた駆動コンポーネントとの間に確実な機械的ロックを提供します。

軸構成を超えて、HC-SFS102K は標準の HC-SFS102 と仕様が同一です。MELSERVO-J2S ファミリーの 1 kW、2000 RPM AC ブラシレスサーボモーターで、17 ビットアブソリュートエンコーダと IP65 環境保護を備えています。これは、ベルト駆動、ギア駆動、チェーン駆動アプリケーションが実際に必要とする軸形状を備えた、実績のあるミッドレンジモーターです。

技術仕様

サーボアプリケーションにおけるキー溝付き軸の利点

キー溝は単純な機械加工されたスロットに見えるかもしれませんが、システム信頼性への影響は大きいです。キーがない場合、サーボ軸からプーリーまたはハブへの電力伝達は、テーパーロック、ハブセットスクリュー、またはプレスフィットのクランプ力に完全に依存します。負荷が逆転すると（ほぼすべてのサーボ制御軸で発生します）、そのクランプ力は方向転換の慣性ショックに抵抗する必要があります。時間の経過とともに、または非常停止減速の場合、接続が滑ったり、インターフェースでフレッティング摩耗が発生したりする可能性があります。

キー溝とキーは、摩擦への依存を直接的なせん断経路に変えます。機械的接続は確実です。キーは、軸とハブ間の相対回転を物理的に防ぎます。サーボ軸がタイミングベルト、ギアステージ、またはチェーンスプロケットを駆動する機械では、HC-SFS102K のキー溝付き軸は、潜在的な故障のカテゴリを排除する仕様選択です。

三菱のサーボモーター取扱説明書には、正しいキー溝の組み立て手順が具体的に記載されています。軸端のねじ穴に両端スタッドを挿入し、ワッシャーとナットでコンポーネントを軸に軸方向に押し付けます。これにより、内蔵エンコーダを損傷する可能性のある軸端へのハンマー衝撃が防止されます。

17ビットアブソリュートエンコーダ — 0.00274°まで分解

1回転あたり131,072ポジションで、内蔵アブソリュートエンコーダは各軸回転を約0.00274°のステップに分割します。実用的な利点は低速で最も顕著に現れます。低速では、粗いエンコーダは、制御ループが離散的なカウント増分をステップアップする際に、目に見えるトルプループを生成します。HC-SFS102K のエンコーダ分解能は非常に高いため、この効果はモーターの全動作速度範囲で知覚できなくなります。

エンコーダのアブソリュート性は、別の理由で重要です。電源サイクルを越えて位置が保持されます。基準復帰やホームシーケンスはなく、電源中断中にモーターが静止していたかどうかに依存しません。アンプは、システムがオンラインになった瞬間に正確な軸位置を読み取ります。電源が頻繁にオン/オフされる機械や、非常停止後に正確な位置決めを再開する必要がある機械では、これは理論的なものではなく実用的な運用上の利点です。

互換性のあるサーボアンプ

HC-SFS102K は、1 kW クラスの MR-J2S アンプとのペアリング用に設計されています。三菱の MELSERVO-J2-Super カタログから検証済みの互換モデルには以下が含まれます。

MR-J2S-100A は、位置、速度、トルク制御モードを個別にサポートするだけでなく、サイクル中の混合モード操作（位置/速度切り替え、速度/トルク切り替え、トルク/位置切り替え）もサポートしており、操作フェーズ間で制御戦略を変更する必要がある機械に最も汎用性の高いオプションです。MR-J2S-100B は、SSCNET を介して複数の軸をタイトに同期させる必要がある場合に適切な選択肢です。

配線は標準の MELSERVO 配置に従います。モーター電源は U、V、W 端子へ。エンコーダフィードバックケーブルは CN2 コネクタへ。キー溝付き軸バリアントのために追加のインターフェースハードウェアやパラメータファイル変更は必要ありません。

このモーターが指定される場所

HC-SFS102K は、1 kW サーボ電力とベルトまたはギア動力伝達を組み合わせたあらゆるアプリケーションで使用されます。MELSERVO-J2S カタログに記載されている適用分野には以下が含まれます。

• コンベアおよび搬送機械 — キー溝が逆転する始動/停止サイクルで信頼性の高い登録を保証するタイミングベルト駆動インデックスコンベア
• 産業用ロボット — キー溝ハブがピッキングおよびプレース操作に典型的な高サイクル動的負荷下での滑りを防ぐアームジョイントドライブ
• X-Y 位置決めテーブル — ベルト駆動プーリーアタッチメントを備えたタイミングベルトまたはボールねじ伝達を使用する軸
• タレットおよびインデックスヘッド — 各インデックスステップで負荷方向が変化する回転位置決め機構
• ワインダーおよび張力制御 — 張力調整中のトルク逆転が摩擦のみの軸フィットに反するスプールドライブ
• 特殊機械および試験装置 — カップリング形状がキー溝付き軸を実用的な設置選択にするカスタムメカニズム

負荷慣性: コミッショニング前に確認する価値のある唯一のパラメータ

三菱の MELSERVO-J2S ドキュメントでは、安定したクローズドループパフォーマンスのために、負荷慣性モーメントとモーター慣性モーメントの比率を 15 倍以下に保つことを推奨しています。HC-SFS102K のような中慣性モーターの場合、これはほとんどの典型的な機械的負荷に対して十分な余裕を残しますが、特にモーターが 1:1 の直接カップリングを介して高慣性負荷を駆動している場合は、コミッショニング前に計算する価値があります。

慣性比がガイドラインを超えると、MR-J2S-100A のリアルタイム自動チューニング機能は適応を試みますが、応答帯域幅と安定時間​​は低下します。ゲイン調整のみよりも、機械的減速ステージを追加して実効慣性比を増加させる方が、より信頼性の高い修正策となることがよくあります。

よくある質問

Q1: HC-SFS102K と標準の HC-SFS102 の違いは何ですか？

唯一の違いは軸構成です。HC-SFS102 はキー溝のない滑らかなストレート軸です。HC-SFS102K は同じ軸径と長さを持ちますが、キー付きの機械加工されたキー溝スロットが含まれています。すべての電気仕様（電力、速度、トルク、エンコーダ、アンプ互換性）は、両方のバリアントで同一です。

Q2: キー溝付き軸は最大許容ラジアル荷重に影響しますか？

いいえ。許容ラジアルおよびアキシャル軸荷重は、ベアリング容量と軸断面積形状によって決定され、ストレートバリアントとキー溝バリアントの両方で同じです。キー溝は、MELSERVO HC-SFS シリーズの軸の耐荷重能力を低下させません。HC-SFS102 軸寸法に適用される特定の値については、サーボモーター取扱説明書の軸荷重表を確認してください。

Q3: HC-SFS102K のブレーキ付きバージョンはありますか？

はい。HC-SFS102BK は、キー溝付き軸と内蔵フェールセーフ電磁ブレーキの両方を備えた同等のモーターを指定します。ブレーキはスプリングで係合し、24 VDC が印加されると解除されます。ドライブの電源がオフになったときに軸を位置に保持し、垂直軸や一部の安全クリティカルな設置に必要です。BK バリアントは、追加のブレーキアセンブリにより、より高い慣性モーメントと重量があります。

Q4: HC-SFS102K を MR-J4 のような新しい三菱アンプファミリーで使用できますか？

HC-SFS シリーズは MR-J2S 世代に属します。MR-J4 アンプとの直接互換性は標準ではありません。エンコーダインターフェースと通信プロトコルが異なります。三菱は、MR-J4-B-RJ020 アンプが既存の配線を使用して HC シリーズモーターを駆動できるようにするコンバージョンツール（MR-J2S-B 更新ツール）を提供しており、これは、新しいドライブハードウェアに移行しながら HC モーターを維持したい施設にとって推奨されるアップグレードパスです。この組み合わせを試す前に、三菱にソフトウェアバージョン要件を確認してください。

Q5: HC-SFS102K は生産終了と表示されていますが、まだ入手可能ですか？

三菱は MELSERVO-J2S シリーズを正規の生産チャネルから段階的に廃止しましたが、HC-SFS102K は認定中古および交換・再生サプライヤーから広く入手可能です。J2S 世代のマシンの設置ベースは継続的に需要を生み出しているため、供給の入手可能性は一般的に信頼できます。このモーターを備えた複数の機械を保守している施設では、スペアユニットを 1 台保持することで、調達遅延中の計画外のダウンタイムのリスクを軽減できます。